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저자정보
고경원 (차의과학대학교) Yong-In Yoo (CHA University) Jun Yong Kim (CHA University) Bogyu Choi (CHA University) Sung-Bin Park (CHA University) Wooram Park (CHA University) Won-Kyu Rhim (CHA University) 한동근 (차의과학대학교)
저널정보
한국조직공학과 재생의학회 조직공학과 재생의학 조직공학과 재생의학 제17권 제2호
발행연도
2020.1
수록면
155 - 163 (9page)

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Background: Inflammation induces dysfunction of endothelial cells via inflammatory cell adhesion, and this phenomenon and reactive oxygen species accumulation are pivotal triggers for atherosclerosis-related vascular disease. Although exosomes are excellent candidate as an inhibitor in the inflammation pathway, it is necessary to develop exosome-mimetic nanovesicles (NVs) due to limitations of extremely low release rate and difficult isolation of natural exosomes. NVs are produced in much larger quantities than natural exosomes, but due to the low flexibility of the cell membranes, the high loss caused by hanging on the filter membranes during extrusion remains a challenge to overcome. Therefore, by making cell membranes more flexible, more efficient production of NVs can be expected. Methods: To increase the flexibility of the cell membranes, the suspension of umbilical cord-mesenchymal stem cells (UC-MSCs) was subjected to 5 freeze and thaw cycles (FT) before serial extrusion. After serial extrusion through membranes with three different pore sizes, FT/NVs were isolated using a tangential flow filtration (TFF) system. NVs or FT/NVs were pretreated to the human coronary artery endothelial cells (HCAECs), and then inflammation was induced using tumor necrosis factor-α (TNF-α). Results: With the freeze and thaw process, the production yield of exosome-mimetic nanovesicles (FT/NVs) was about 3 times higher than the conventional production method. The FT/NVs have similar biological properties as NVs for attenuating TNF-α induced inflammation. Conclusion: We proposed the efficient protocol for the production of NVs with UC-MSCs using the combination of freeze and thaw process with a TFF system. The FT/NVs successfully attenuated the TNF-α induced inflammation in HCAECs.
#Exosome-mimetic nanovesicles (NVs) #Freeze and thaw (FT) procedure #Anti-inflammation #Endothelial cell #TNF-α

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Benjamin EJ / 2019 / Heart disease and stroke statistics-2019update : a report from the American Heart Association / Circulation 139:e56~e528 google schola Libby P / 2002 / Inflammation and atherosclerosis / Circulation 105:1135~1143 google schola Allen SD / 2019 / Celastrol-loaded PEG-b-PPS nanocarriers as an anti-inflammatory treatment for atherosclerosis / Biomater Sci 7:657~668 google schola Zheng Y / 2019 / Exosomes from LPS-stimulated macrophages induce neuroprotection and functional improvement after ischemic stroke by modulating microglial polarization / Biomater Sci 7:2037~2049 google schola Erl W / 1997 / Alpha-Tocopheryl succinate inhibits monocytic cell adhesion to endothelial cells by suppressing NF-kappa B mobilization / Am J Physiol 273:H634~H640 google schola

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